“擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究

李鹏; 王龙涛; 王禹龙; 赵明檀

doi:10.12184/wspcyycx2WSP2516-415516.20261004

PDF
Export
Share
Collection
Album

Volume 10, Issue 4

Views: 0 Downloads: 0

“擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究
“擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究
辽宁科技大学，辽宁鞍山 114051
Vol. 10, Issue 4, Pages: 70-74(2026)
Published：30 April 2026
DOI：10.12184/wspcyycx2WSP2516-415516.20261004
Accepted：

Scan QR Code

李鹏,王龙涛,王禹龙等.“擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究[J].创意与创新,2026,10(04):70-74.

李鹏, 王龙涛, 王禹龙 & 赵明檀. (2026). “擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究. Creativity and Innovation, 10(4), 70-74..
李鹏,王龙涛,王禹龙等.“擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究[J].创意与创新,2026,10(04):70-74. DOI： 10.12184/wspcyycx2WSP2516-415516.20261004.

李鹏, 王龙涛, 王禹龙 & 赵明檀. (2026). “擎天”——基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人设计与研究. Creativity and Innovation, 10(4), 70-74.. DOI： 10.12184/wspcyycx2WSP2516-415516.20261004.

摘要

针对高层建筑火灾救援中传统装备“够不着、进不去、展不开”的突出问题，本文设计并实现了一款基于OpenCV智能视觉识别的空中灭火救援机器人——“擎天”。该系统以四旋翼无人机为飞行平台，集成多光谱视觉识别系统、二轴鹅颈云台、可控流速阀及模块化灭火装置，构建了“识别-锁定-灭火”全闭环智能作业流程。在视觉感知方面，采用可见光与热成像多源数据融合算法，实现火源的高精度识别与自动锁定；在机构设计方面，创新提出云台-输料管道一体化轻量化方案及仿生鹅颈式柔性管道，突破传统无人机15°喷射姿态限制，实现±45°大角度精准灭火；在流体控制方面，基于CFD仿真优化矢量喷嘴结构，结合PID流速控制模型实现自适应喷射。经模拟测试，该系统可在120米高空精准扑灭3平方米范围内火源，响应速度较传统消防手段提升80%以上，为高层建筑火灾救援提供了全天候、智能化、高效的解决方案。

Abstract

关键词

Keywords

references

黄海丰,贺威,邹尧,等.基于线驱转向的仿蝴蝶扑翼飞行机器人系统设计与控制[J].控制理论与应用,2022,39(7):1203-1210.

上海交通大学.机械仿生蝴蝶[EB/OL].上海交通大学机械与动力工程学院,2026.

张益鑫,王兴坚,王少萍,等.基于特征运动观测的蝴蝶前飞规律及样机验证[J].北京航空航天大学学报,2023,49(7):1651-1660.

孟祥博.仿蝴蝶扑翼飞行器气动特性研究与优化设计[D].沈阳:沈阳工业大学,2025.

贺媛媛,霍津锋,李傲,等.扑翼/扑旋翼微型飞行器系统建模与控制方法研究进展[J].南京航空航天大学学报(自然科学版),2025,57(6):1046-1060.

周尚想,邹文雨,高晓红,等.仿生蝴蝶扑翼飞行器的设计[J].机械制造,2025,63(11):47-51,36.

Tien Van Truong, Quoc-Viet Nguyen, Loan Thi Kim Au, et al. The effects of bio-inspired wing vein morphology on thrust generation in double-clap flapping-wing robots[J]. Defence Technology, 2026(1).

曾思尧,魏榛,杨允劼,等.嵌入实验模型的蝴蝶仿生飞行器智能优化探索[C]//第十三届全国流体力学学术会议摘要集.哈尔滨,2024.